瞬态场计算DQ电感电流的一些总结和问题
本帖最后由 leege 于 2021-6-15 22:33 编辑在ANSYS EM软件中实现瞬态场计算电机的DQ电感、电流、磁链 我总结了一些心得，并提出几个问题，求大神们解答我的疑惑~
以下截图、及相关问题 来自 2020 R2版本 分析的电机类型为 2D 径向永磁同步电机，身边同学也有在使用 2020 R1、 2019 R1等版本的 也发现了相似问题~
首先软件对瞬态场计算DQ电感提供了两种方式 RM生成的公式计算、以及 目前高版本软件自带的Transient D-Q 脚本计算（两种方式其实都采用的是公式代入，即在后处理中提取三相电感、电流、磁链后代入固定的转换公式）
① 所谓RM生成的公式计算法 是 最近几年的软件在RM建模 生成 Maxwell模型后，会在Output Variales中帮你设置好DQ变换的公式，如下图：
如果你完全是利用RM自动建模的电机，那么上图就是软件已经帮你写好的公式，且软件已经自动设置好了转子初始位置角度！（A相绕组磁场的负方向 与 永磁体磁场的正方向 对齐重合，此时在空载0时刻的A相磁链为负方向最大值，A相空载反电势为0；不知我这样的表述是否正确）如果是CAD导入的电机模型，或是利用Maxwell中的UDP建模，理论上软件的后处理中并没有帮你写上述公式，需要你自行导入。导入后，不代表这些公式可以直接使用，认真读一下这几个公式，很快会发现玄机：所有的sin 和 cos 的三角函数中的变量 都是读取的一个叫做pos的参数，而关于这个pos的定义，软件写好的公式也明确给出：Pos=(Moving1.Position-18.75*PI/180)*2+PI 其中 18.75 就是你的转子初始位置角乘的2是电机的极对数 这里我所理解的Moving1.Position已经是一个由机械角度(deg)转换好的弧度值(rad)，切忌画蛇添足对Moving1.Position进行角度到弧度的变换！！！那么关于DQ电流和电感的 RM公式计算法，暂时就总结为：如果你是RM自己生成的电机模型，你就什么都不用动，如果涉及到CAD图转子导入、UDP建模等，需要注意修改pos的定义，角度与转子初始位置角保持一直！避免错误。② Transient D-Q 脚本ANSYS EM 在不断的版本升级中陆续也融入了一些脚本 （类似于Tooklkit 以前这类脚本都是手动导入到PersonalLib中）这个脚本基于Python语言编写，用于帮助用户快速计算DQ电感 电流等 具体脚本的位置如下图：脚本中需要对电机进行设置：极数A相与DQ轴的一个角度绕组方向脚本中的代码盗用别的帖子的图好像大家都默认使用逆时针方向，即CounterClockwise，那么你应当设置的角度为： （- 转子初始位置角 ）* （极对数）以转子初始位置角18.75度为例， 设置角度为 -37.5 度脚本中的thet定义应该就是之前公式中的pos定义，然后去计算DQ相关值提出问题！！！为何Q轴电流得不到相同结果（可能你也会像我一样遇到此问题）按理来说 两种方法的后处理结果应该一致，但是却意外发现 两种方式计算的DQ电感值相同，D轴的磁链和电流相同；但是Q轴的磁链和电流两种方式的求解结果互为相反数！即正负号相反最开始以为是我自己电机瞬态场是不是哪里设置有问题，秉着相信脚本及RM公式的原则，我选择打开一个ANSYS自带的算例Ipm_3, 仅仅修改设置中将外电路激励改为电流源激励后，发现后处理结果依然存在Q轴电流、磁链 两种方式所得的结果正负号相反。自带算例的Ipm_3为例 4极电机RM生成Maxwell2D模型后 软件自动给出转子初始位置角度7.5度也自动给出pos的定义(Moving1.Position -7.5 * PI/180) * 2 +PI 我自己在Transient D-Q 脚本中手动把 角度设置为 -7.5 * 2 = - 15deg外电路 改为 电流源激励设置：Ia=Imax*sin(2*PI*fs*time-0*pi/3+tht*PI/180)Ib=Imax*sin(2*PI*fs*time-2*pi/3+tht*PI/180)Ic=Imax*sin(2*PI*fs*time+2*pi/3+tht*PI/180)1.RM自动生成公式计算DQ磁链 后处理结果中 用Flux_d 和 Flux_q表示2.基于transient D-Q脚本计算后处理结果中用Fluxlinkage(d - axis) 和 Fluxlinkage(q - axis) 表示很明显的一正一负，因为不会翻看脚本，只好先回看RM公式是怎么计算的这里冒出很多疑问，首先DQ电流计算 公式需要提取三相电流，Current(PhaseA)，而电流源后处理中 Current(PhaseA) 是一个恒为0的值，只能提取到InputCurrent(PhaseA)，所以是不是应该对上述的电流表达作出修改？其次 D轴的变换系数 是 2/3 而Q轴的变换系数是不是 应该是 - 2/3 ？ 公式如下那么会不会是ANSYS EM 2020 R2 软件中的BUG呢？于是换了其它同学的版本，对ipm3这一工程文件建模，结果神奇的发现：2020 R1版本 RM创建的公式 与 R2版本没有任何区别， 也就是Q轴电感 与 Q轴电流所乘系数依然是 2/32019 R1版本RM自动创建的公式，甚至连2/3的系数都没乘！！！！！查阅相关资料，SIMO上原有一篇神贴关于DQ脚本的讨论 很多大神针对DQ脚本给出了很多相关解释但基于本人基础实在有限，有许多没看懂的地方，但该贴最后可以总结为软件自带的Transient DQ脚本是没有任何问题的那么就一定是RM公式法存在问题~我把这一问题给出这样的结论： 软件所给的 Q轴公式本身错误系数差一个负号 ？ 因为电感公式是乘了两次矩阵，所以即便有错，也正负抵消？还是说 因为 我只是小小的一名电机学生，用的是D版软件，所以会有一些软件小BUG ？Z版软件并没有这一错误？希望各位大神解答迷津！！！！
有专业的可以解答一手吗 新人提问，希望帖子别沉额 你研究的太深了 我得慢慢消化你说的内容啊 284874509 发表于 2021-6-17 15:29
你研究的太深了 我得慢慢消化你说的内容啊
好的，辛苦~烦劳您帮看看 有没有其它的LDQ IDQ PsiDQ的计算方法呢 请问下，这个脚本怎么用，是我这样设置的吗？ 爱学习der渣渣 发表于 2021-7-20 20:11
请问下，这个脚本怎么用，是我这样设置的吗？
对的近几年版本已经自带脚本 为什么我用CAD导入maxwell2D，重新输入这些公式，也发计算得到LDLQ呢？报错提示无法跟踪数据 爱学习der渣渣 发表于 2021-7-20 20:11
请问下，这个脚本怎么用，是我这样设置的吗？
请问您这个界面是怎么调出来的，谢谢
页:
[1]